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在線客服 四點彎曲試驗在石油和天然氣工業(yè)中廣泛用于評估金屬抗硫化物應(yīng)力開裂和應(yīng)力腐蝕開裂的能力。 暴露在使用環(huán)境中的試樣表面承受拉伸應(yīng)力， 而另一表面承受壓縮應(yīng)力。 在規(guī)定的暴露時間內(nèi)進行試驗， 使用緊湊的加載夾具使試樣保持恒位移。 夾具的緊湊性能夠在試驗容器中同時試驗多個試樣。 盡管試驗很簡單， 但是仍然有很多因素可能影響試驗結(jié)果。 本標(biāo)準(zhǔn)旨在建立可靠的試驗方法， 以提高試驗數(shù)據(jù)的重復(fù)性和再現(xiàn)性。 通過試驗結(jié)果可以更可靠地對金屬性能、 環(huán)境相對侵蝕性進行排序， 并為評定金屬的作業(yè)程序提供依據(jù)。 因此， 該標(biāo)準(zhǔn)將對石油和天然氣行業(yè)的材料和防腐工程師， 以及提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)的試驗站特別有益。
本標(biāo)準(zhǔn)最初由四點彎曲試驗方法 494 工作組于 2016 年編制， 該工作組由石油和天然氣生產(chǎn)—冶金專業(yè)技術(shù)組（STG） 32 管理。 本標(biāo)準(zhǔn)是在 STG 32 的贊助下出版的。
第 1 節(jié)： 概述
1.1 本文件提供了四點彎曲試驗使用的指南， 該指南旨在評估金屬， 包括碳鋼、 低合金鋼和耐腐蝕合金（CRA） 的抗應(yīng)力腐蝕開裂和硫化物應(yīng)力開裂的能力。 本文的重點是四點彎曲試驗的方法。作業(yè)應(yīng)用試驗結(jié)果的上下文由最終用戶負(fù)責(zé)， 并在 NACE MR0175/ISO 1 15156. 1-3中進行了討論。
第 2 節(jié)： 原理
2.1 四點彎曲試驗是一種恒位移試驗， 通過將梁試樣支撐在兩個加載滾軸（承力筒） 上， 并通過另外兩個加載滾軸施加荷載， 使試樣的一面處于拉伸狀態(tài)（內(nèi)滾軸之間均勻受力）， 另一面處于壓縮狀態(tài)。 中厚處的應(yīng)力為零， 且應(yīng)力在整個厚度范圍內(nèi)呈明顯梯度狀， 這在薄試樣中最為明顯。 因此， 這樣可能會萌生裂紋， 但隨后會停止， 或者其增長速度會降低。 因此，在試驗暴露期間， 并非經(jīng)常會發(fā)生完全斷裂。 重要參數(shù)是滾軸間距、 內(nèi)外跨比、 試樣尺寸、寬厚比和滾軸直徑。 由于根部輪廓、 表面粗糙度、 微裂紋范圍和未對準(zhǔn)程度的顯著變化， 焊
接試樣的試驗帶來了特殊的挑戰(zhàn)。
第 3 節(jié)： 加載夾具設(shè)計
3.1 應(yīng)使用類似于圖 1 所示的加載夾具對試樣施加恒定撓度。 在選擇尺寸時通常使 A=H/4。
3.2 厚度小于等于 5 mm 的試樣對于母材試樣來說幾乎沒有問題， 因為它們可以很容易地放置在中等尺寸的試驗容器中， 加載夾具的典型尺寸為：
內(nèi)滾軸間距： 40-60mm；
外滾軸間距： 90-130mm；
滾軸直徑： 5-10mm。
3.2.1 本文中的間距是指從一個滾軸中心到另一個滾軸中心的距離。
3.2.2 這些尺寸僅供參考。 可采用其他尺寸， 但前提是它們適合使用目的。
3.3 對于焊接試樣試驗， 建議使用更厚的試樣， 即最大壁厚。 在這里， 通過增加跨距支架之間的間距來使荷載最小和適應(yīng)夾具增大的尺寸之間存在平衡， 可能會受到試驗容器尺寸相關(guān)的約束。 這是個人的判斷。
3.4 試樣應(yīng)與加載夾具進行電氣隔離， 以避免不必要的電偶腐蝕和縫隙腐蝕。 這最好是通過
使用陶瓷滾軸來實現(xiàn)， 因為陶瓷滾軸也滿足額外的要求， 即在試驗期間， 滾軸不應(yīng)出現(xiàn)任何屈服或蠕變。
3.5 滾軸和試樣之間的摩擦應(yīng)最小化， 以限制試樣中摩擦約束對應(yīng)力分布的影響。 這最好是通過使用具有低摩擦接觸表面的陶瓷滾軸來實現(xiàn)， 并且如果在加載試樣時它們可以自由旋轉(zhuǎn)， 則摩擦力可能會進一步減小。
4若無法自由旋轉(zhuǎn)， 摩擦?xí)_到要求應(yīng)變所需的力產(chǎn)生一定的影響。 但是， 如果對試樣進行應(yīng)變測量且摩擦力不過度， 則不會影響試樣中心區(qū)域的應(yīng)變。 然而， 它可能會使?jié)L軸局部區(qū)域的試樣應(yīng)變過度， 并且該區(qū)域的試樣可能會出現(xiàn)裂紋。在典型試驗條件下， 可通過該區(qū)域的應(yīng)變測量來評估特定加載夾具的應(yīng)變過度程度。
3.6 加載夾具的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)能抵抗試驗環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂， 夾具應(yīng)足夠堅硬。 應(yīng)盡量減少夾具材料腐蝕產(chǎn)物對溶液的污染， 以避免影響試驗結(jié)果。 這可以通過使用耐腐蝕合金或在夾具上涂敷涂層來實現(xiàn)。 當(dāng)使用高合金鋼夾具測試碳鋼和低合金鋼時， 腐蝕產(chǎn)物可能導(dǎo)致電路橋接， 應(yīng)在試驗結(jié)束時進行電阻檢查。 如果不使用電氣隔離， 則夾具的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)與試樣的材料相似。 對于碳鋼和低合金鋼試樣的試驗， 最好采用低合金鋼夾具， 以確保無原電池反應(yīng)。 在這種情況下， 可在夾具上涂敷適當(dāng)?shù)亩栊酝繉樱?以盡量減少腐蝕產(chǎn)物的積聚。
容大檢測成立于2008年，是一家專業(yè)第三方研究機構(gòu)，擁有CMA和CNAS雙重資質(zhì)。秉承“科學(xué)，公正、創(chuàng)新、高效”的質(zhì)量方針，我們服務(wù)超過了40000家客戶，在行業(yè)內(nèi)擁有良好的口碑。 我們的檢測專注于金屬耐腐蝕試驗、材料耐腐測試等金屬腐蝕測試。檢測能力涵蓋了金屬成分分析，金屬金相分析、機械性能檢測、硫化氫腐蝕檢測、閥門檢測等。
